某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的实验探究。
经过小组讨论,他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出):烧瓶A中盛有饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液(常用于实验室制N2),干燥管B、G中装有碱石灰,试管D、F、I中盛有澄清石灰水。
(1)连接好装置后,加入药品前,应该进行的实验操作是____________________(填操作名称)。
(2)实验时先打开活塞a,并加热烧瓶A一段时间,其目的是___________________________;然后停止加热,关闭活塞a,实验结束前,还要打开活塞a,加热烧瓶A一段时间,其目的是 _。
Ⅰ.定性研究:
(3)试管D中出现浑浊,证明产物中有____________存在,证明分解产物中存在CO的现象是________,要证明分解时产生的另一种气态产物的存在应该如何改进装置___________;将充分反应后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中,固体完全溶解且无气体放出,取反应液加入KSCN溶液无血红色,证明固体产物为 。
Ⅱ.定量分析(假定每一步反应进行完全):
(4)取7.2 g样品进行实验,测得硬质玻璃管C中残余固体2.88 g,硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64 g,则草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)分解的化学方程式为: 。
(7分)某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定它的准确浓度。下表是4种常见指示剂的变色范围:
指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
变色范围(pH) |
5.0~8.0 |
3.1~4.4 |
4.4~6.2 |
8.2~10.0 |
(1)该实验应选用 作指示剂。
(2)如图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为 mL;反应达滴定终点时的现象为 。
(3)为减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是 。
A.实验结束时,俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积;
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束尖嘴部分充满溶液;
C.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗;
D.锥形瓶预先用食用白醋润洗过;
E.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定。
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不用化简):C1= mol/L。
亚硝酸钠(NaNO2)是一种外观与食盐相似的食品添加剂。某化学兴趣小组进行如下实验。
【实验I】
用如下装置(已省略夹持装置)制NaNO2。
已知:2NO+Na2O2=2NaNO2;2NO2+Na2O2=2NaNO3。
(1)仪器甲的名称是________.装置B的作用是_________________________。
(2)装置D可将剩余的NO氧化成NO,发生反应的离子方程式为_____________。
(3)使用气密性良好的上述装置进行实验,NaNO2的纯度较低。为提高NaNO2纯度须对上述实验装置或药品进行改进,其改进措施是________________________________。
【实验Ⅱ】
利用目视比色法(比较溶液颜色深浅以测定物质浓度)测定泡菜样品中NaNO2的含量。
步骤i:在5个有编号的试管中分别加入不同量的NaNO2溶液,各加入1 mL的M溶液(M遇NaNO2呈紫红色,NaNO2浓度越大颜色越深),再加蒸馏水至总体积均为l0 mL并振荡,制成标准色阶。
步骤ⅲ:取5 mL待测液X,加入1 mLM溶液,加蒸馏水至10mL振荡,与标准色阶比较。
(4)步骤ii获取待测液X的过程中,加入明矾的目的是__________。
(5)步骤iii比较结果与④号色阶颜色相同,此泡菜样品中NaNO2的含量为_________mg·kg-1
(6)用目视比色法证明泡菜中加入维生素C可以降低NaNO2的含量。设计并完成下列实
验报告。
为了预防碘缺乏症,国家规定每千克食盐中应含40~50mg碘酸钾。碘酸钾晶体有较高的稳定性,但在酸性溶液中,碘酸钾是一种较强的氧化剂,能跟某些还原剂作用生成碘;在碱性溶液中,碘酸钾能被氯气、次氯酸等强氧化剂氧化为更高价的碘的含氧酸盐。
【问题1】工业生产碘酸钾的流程如下:
(1)碘、氯酸钾和水混合后的反应为(未配平):I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑。该方程式配平时,系数有多组,原因是 。
(2)X的化学式为 ;写出用试剂X调节pH的化学方程式: 。
(3)生产中,如果省去“酸化”、“逐氯”、“结晶①、过滤”这三步操作,直接用试剂X调整反应后溶液的pH,对生产碘酸钾有什么具体影响? 。
【问题2】已知:KIO3+5KI+3H2SO4→3K2SO4+3I2+3H2O; I2+2S2O32-→2I-+S4O62-。
(4)检验加碘食盐中的碘元素,学生甲利用碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生反应。用四氯化碳检验碘单质时,看到的明显现象有 。
(5)测定加碘食盐中碘的含量,学生乙设计的实验步骤如下:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入过量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL恰好反应。
则加碘食盐样品中的碘元素含量是 mg/kg(以含w的代数式表示)。
(6)学生丙又对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
操作步骤 |
实验现象 |
取1g纯净的NaCl,加3mL水配成溶液。 |
溶液无变化 |
滴入5滴淀粉溶液和1mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,振荡。 |
溶液无变化 |
然后再滴入1滴1mol·L-1的H2SO4,振荡。 |
溶液变蓝色 |
①推测实验中产生蓝色现象的可能原因,用离子方程式表示 。
②根据学生丙的实验结果,请对学生乙的实验结果作出简要评价: 。
如图所示3套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6] 溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有蓝色沉淀,表明铁被 (填“ 氧化”或“还原”); 向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到碳棒附近的溶液变红,该电极反应为 。
(2)装置2中的石墨是 极(填“正”或“负”),该装置发生的总反应的离子方程式为 。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到石墨电极附近首先变红。
① 电源的M端为 极(填“正”或“负”),甲烧杯中铁电极的电极反应为 。
② 乙烧杯中电解反应的化学方程式为 。
③ 停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g,甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL 。
(6分)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答 下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大、偏小、
无影响”)
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等、不相等”);所求中和热_______ (填“相等、不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 ;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。